VictoriaMetrics多区域监控架构设计与实践指南

VictoriaMetrics多区域监控架构设计与实践指南

VictoriaMetrics VictoriaMetrics/VictoriaMetrics: 是一个开源的实时指标监控和存储系统，用于大规模数据实时分析和监控。它具有高吞吐量、低延迟、可扩展性等特点，可以帮助开发者构建高性能的监控系统和数据平台。特点包括实时监控、高性能、可扩展性、支持多种数据源等。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vi/VictoriaMetrics

场景概述

在现代分布式系统中，业务负载往往分布在多个地理区域。以行星命名的三个区域（地球、火星、金星）为例，每个区域都运行着业务负载并需要收集监控指标。而监控系统则部署在独立的"地面控制"区域（Ground Control 1和2），这种架构设计带来了诸多优势。

架构优势

这种多区域监控架构具有以下显著特点：

1. 全局查询视图：可以从单一监控点查询所有区域的指标数据
2. 高可用性：即使一个区域完全失效，监控系统仍能正常工作
3. 数据冗余：所有监控数据在两个独立区域都有完整副本
4. 无缝体验：区域故障对用户完全透明

需要注意的是，这种架构会产生双倍的网络流量，这是实现高可用性必须付出的代价。

数据写入实现

将数据写入地面控制区域的实现非常简单：

/path/to/vmagent-prod \
  -remoteWrite.url=<ground-control-1-remote-write> \
  -remoteWrite.url=<ground-control-2-remote-write>

关键点说明：

• 每个vmagent实例配置两个远程写入URL
• 如果从Prometheus兼容目标抓取数据，需要同时指定-promscrape.config参数
• 数据会同时写入两个地面控制区域，确保冗余

数据查询方案

从地面控制区域读取数据有多种实现方式，各有优缺点：

1. 多级vmselect集群架构

• 优点：自动处理集群不可用情况，合并多源数据
• 注意：需要启用去重功能消除重复数据
• 适用场景：大规模集群环境

2. 区域端点轮询

• 实现：默认使用一个区域端点，故障时切换到另一个
• 优点：实现简单直接
• 缺点：需要手动处理故障转移

3. 负载均衡方案

• 实现：通过负载均衡器分发查询请求
• 优点：配置简单
• 缺点：缺乏智能路由能力

4. Promxy代理

• 特点：支持从多个Prometheus兼容源读取数据
• 限制：目前不支持MetricsQL语法

5. 全局vmselect集群

• 优势：支持完整MetricsQL功能
• 要求：必须启用1ms级别的去重功能
• 缺点：需要等待所有区域存储响应

高可用性保障

该架构的高可用性体现在：

• 数据自动在两个区域完整复制
• VictoriaMetrics集群无需额外配置复制因子
• 任一区域故障不影响整体功能

告警系统设计

告警系统设计建议：

1. 在每个地面控制区域部署独立的vmalert
2. 每个区域评估自己的记录和告警规则
3. 无需跨区域同步记录规则
4. 使用Alertmanager的集群模式实现告警去重

监控系统监控

对于监控系统自身的监控，推荐方案：

1. 每个区域部署额外的VictoriaMetrics单机实例
2. 收集主TSDB的监控指标
3. 可选将监控指标发送到相邻区域实现HA

进阶优化建议

1. 在地面控制区域部署vmagent：使数据接收更接近存储，提升可靠性
2. 临时存储缓冲：当存储暂时不可用时提供数据缓冲
3. 区域感知路由：优化查询路径，减少跨区域延迟

最佳实践总结

1. 根据业务需求选择合适的查询方案
2. 始终启用去重功能处理重复数据
3. 监控系统自身监控不容忽视
4. 定期测试区域故障场景，验证系统弹性
5. 根据网络条件优化数据传输策略

通过这种多区域监控架构，企业可以构建真正全球化的、高可用的监控系统，为分布式业务提供坚实的可观测性基础。

VictoriaMetrics VictoriaMetrics/VictoriaMetrics: 是一个开源的实时指标监控和存储系统，用于大规模数据实时分析和监控。它具有高吞吐量、低延迟、可扩展性等特点，可以帮助开发者构建高性能的监控系统和数据平台。特点包括实时监控、高性能、可扩展性、支持多种数据源等。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vi/VictoriaMetrics